BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.2 Kerangka Konseptual
Gambar 2.21 Kerangka Konseptua
Dari kerangka konseptual tersebut diketahui bahwa, data-data yang digunakan berupa sampel batuan untuk pengujian kuat tekan BPI dan PLI serta data-data kondisi kekar yang nantinya digunakan untuk menghitung kestabilan lereng BMK 35. Untuk data berupa sampel batuan, ukuran dan bentuk sampel akan disesuaikan dengan standar masing-masing pengujian, sedangkan data kondisi kekar nantinya akan diolah menggunakan Tabel RMR dan dihitung nilai FK nya. Hasil dari pengolahan data ini nantinya akan berupa alat uji block punch index (BPI), prediksi nilai UCS menggunakan hasil uji punch index (BPI) dan point load serta nilai FK dari lereng BMK 35.
INPUT
1. Peta topografi lokasi pengambilan sampel 2. Peta geologi lokasi pengambilan sampel
3. Literatur tentang alat BPI dan PLI dan rumus-rumus yang digunakan untuk menghitung BPI dan PLI dalam memprediksi nilai UCS.
PROSES 1. Merancang alat uji BPI
2. Menganalisa pengaruh nilai kuat tekan block punch index (BPI) dan point load index (PLI) untuk memprediksi nilai UCS
OUTPUT 1. Alat uji block punch index (BPI)
2. Prediksi nilai UCS dari nilai kuat tekan block punch index (BPI) dan point load index (PLI)
47
Jenis penelitian yang dilakukan adalah penelitian eksperimen (percobaan). Penelitian eksperimental merupakan bentuk penelitian percobaan yang berusaha untuk mengisolasi dan melakukan kontrol setiap kondisi-kondisi yang relevan dengan situasi yang diteliti kemudian melakukan pengamatan terhadap efek atau pengaruh ketika kondisi-kondisi tersebut dimanipulasi. Dengan kata lain, perubahan atau manipulasi dilakukan terhadap variabel bebas dan pengaruhnya diamati pada variabel terikat (Romla Noor Hakim, 2016).
3.2 Tempat dan Waktu Penelitian 3.2.1 Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan di laboratorium STTIND Padang, dengan sampel batuan yang di ambil dari tambang batubara CV. Bara Mitra Kencana, Kecamatan Talawi, Kota Sawahlunto, Provinsi Sumatera Barat. Wilayah IUP. OP CV. Bara Mitra Kencana seluas 49,61 hektar dan secara geografis daerah penambangan tersebut terletak pada koordinat 100º 47’ 18,39”–100º 46’ 48,10” Bujur Timur (BT) dan 00o 37’ 08,22”–00o 36’ 58,36” Lintang Selatan (LS). Secara administratif tersebut terletak di Tanah Kuning Desa Batu Tanjung KecamatanTalawi Kota Sawahlunto Provinsi Sumatera Barat. Batas-batas lokasi kegiatan penambangan di CV. Bara Mitra Kencana yaitu: sebelah Utara berbatasan dengan wilayah IUP CV. Putri Surya Pratama Natural. Sebelah Timur berbatasan dengan wilayah Implasment. Sebelah Selatan berbatasan dengan
wilayah IUP PT. BA. Sebelah Barat berbatasan dengan IUP PT. Nusa Alam Lestari.
Lokasi tambang tersebut dapat dicapai dengan menggunakan kendaraan roda empat dari Kota Padang jarak tempuh +117 km ke Kota Sawahlunto serta menuju ke lokasi tambang dengan jarak tempuh +13 km selebihnya +3 km merupakan jalan tambang yang akan digunakan untuk menunjang kelancaran kegiatan operasional penambangan. Lokasi penambangan dapat dilihat pada Gambar 3.1.
(Sumber:CV. Bara Mitra Kencana)(2004-2014)
Gambar 3.1 Peta Kesampaian Daerah Kota Sawahlunto
3.2.2 Waktu Penelitian
Waktu penelitian direncanakan pada tanggal 05 Juli sampai dengan 08 Juli 2018. Penelitian dilakukan untuk pengambilan data primer dan melengkapi data sekunder yang dibutuhkan dalam penyusunan laporan Tugas Akhir.
3.3 Data dan Sumber Data 3.3.1 Data
1. Data Primer
Data primer merupakan data yang didapat berdasarkan pengukuran langsung ke lapangan. Data primer yang digunakan dalam penelitian ini yaitu sampel batuan, berupa siltstone (5 sampel) dan sandstone (5 sampel) untuk masing-masing pengujian.
2. Data Sekunder
Data sekunder merupakan data pendukung untuk dapat menentukan perhitungan data primer secara akurat. Data sekunder yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
1. Peta topografi CV. Bara Mitra Kencana.
2. Peta geologi CV. Bara Mitra Kencana.
3. Literatur tentang ukuran sampel pengujian menggunakan alat block punch index dan point load index.
4. Literatur tentang rumus-rumus yang digunakan untuk perhitungan nilai kuat tekan batuan.
3.3.2 Sumber Data
Sumber data berasal dari studi kepustakaan/literatur/arsip-arsip dan mencatat semua hal-hal yang berhubungan dengan objek penelitian dan juga hasil pengujian sampel menggunakan alat block punch index dan point load index.
3.4 Teknik Pengumpulan Data
Teknik pengumpulan data pada penelitian ini adalah:
1. Pengambilan sampel batuan berupa batupasir dan batulanau diambil di sekitar lereng BMK 35. Ukuran sampel yang diambil berupa bongkahan dan sampel hand speciment. Sampel batuan ini nantinya akan dibentuk sesuai dengan standar masing-masing pengujian.
2. Untuk data kondisi kekar diambil di sekitar lereng BMK 35.
3. Preparasi untuk pengujian sampel batuan dilakukan menggunakan bor portable untuk mendapatkan sampel berbentuk silinder.
4. Pengujian sampel menggunakan alat block punch index (BPI) dan alat point load index (PLI). Untuk pengujian BPI dan PLI menggunakan 5 buah sampel untuk masing-masing batuan. Batuan yang diuji yaitu batupasir dan batulanau.
3.5 Teknik Pengolahan dan Analisa Data
Untuk menjawab tujuan penelitian, maka penulis menggunakan metoda sebagai berikut:
3.5.1 Rancangan Alat Block Punch Index
Dalam merancang alat BPI memerlukan beberapa komponen dan langkah-langkah pengerjaannnya. Adapun komponen dan langkah-langkah pengerjaannya adalah:
1. Komponen dan Bahan-bahan yang Dibutuhkan
Komponen dan bahan yang digunakan dalam pembuatan alat block punch index (BPI) adalah sebagai berikut:
a. Dongkrak 15 ton.
b. Dial gauge, digunakan untuk membaca tekanan dari dongkrak.
c. Plat besi.
d. Plat baja berukuran ±19.5 mm yang digunakan sebagai block punch sesuai dengan ukuran alat yang dirancang oleh R. Ulusay, 2001.
e. Sambungan L.
f. Baut.
g. Besi batangan padu.
Untuk Gambar dari masing-masing komponen dan bahan dapat dilihat pada Gambar 3.2 dibawah ini.
(sumber: www.google.com)
Gambar 3.2 Komponen dan Bahan Pembuatan Alat BPI
a b c
d
e f g
Setelah komponen dan bahan yang diperlukan untuk pembuatan alat block punch index (BPI) telah disiapkan. Maka proses selanjutnya yaitu merangkai komponen tersebut hingga menjadi alat BPI. Design alat block punch index (BPI) dapat dilihat pada Gambar 3.3.
Gambar 3.3 Design Alat Block Punch Index (BPI)
2. Langkah Pengerjaan Alat Block Punch Index (BPI)
Adapun langkah-langkah dalam pembuatan alat block punch index (BPI) adalah sebagai berikut:
a. Merancang alat BPI yang akan digunakan. Rancangan alat ini disesuaikan dengan rancangan R. Ulusay, 2001.
b. Persiapkan semua komponen dan bahan yang dibutuhkan untuk merangkai alat.
c. Hubungkan 2 (dua) batang besi padu dengan kedudukannya. Dudukan ini digunakan untuk tempat dongkrak.
d. Modifikasi dongkrak agar bisa dihubungkan dengan dial gauge/pressure gauge. Dial/pressure gauge ini digunakan untuk membaca tekanan saat sampel pecah akibat tekanan yang berasal dari dongkrak dan block punch.
e. Setelah dongkrak selesai dimodifikasi, maka posisikan dongkrak di dudukan yang telah disiapkan sebelumnya.
f. Persiapkan bagian block punch yang berfungsi sebagai pemberi tekanan pada sampel batuan.
g. Persiapkan plat bagian dasar (bawah), plat ini nantinya berfungsi sebagai tempat untuk menempatkan sampel.
h. Setelah bagian block punch dan bagian plat bagian dasar telah siap, maka letakkan bagian dasar terlebih dahulu pada batangan besi padu dan dudukan dongkrak yang di ikuti dengan pemasangan bagian block punch.
i. Setelah block punch dan plat bagian dasar terpasang, maka besi batangan tersebut di kunci dengan mur.
3.5.2 Analisis Prediksi Nilai UCS Menggunakan Hasil Uji Block Punch Index dan Point Load Index
Untuk memprediksi nilai UCS menggunakan hasil uji BPI dan PLI, maka harus dihitung nilai BPI dan PLI nya terlebih dahulu. Untuk menghitung nilai PLI dapat digitung menggunakan persamaan 2.3, sedangkan untuk menghitung BPI dapat dihitung menggunakan persamaan 2.10. Setelah nilai BPI dan PLI telah
dihitung dan diketahui, maka selanjutnya akan diprediksi nilai UCS menggunakan rumus-rumus yang telah ditentukan oleh para ahli sebagai berikut:
1. Prediksi UCS menggunakan BPIc
Untuk memprediksi nilai UCS menggunakan hasil perhitungan BPI, penulis akan menggunakan rumus yang direkomendasikan oleh Sulukcu dan Ulusay (2001) dengan pertimbangan nilai regresi linear yang lebih besar dibandingkan nilia regresi linear penelitian lainnya dan juga karena jenis sampel batuan yang digunakan dalam penelian Sulukcu dan Ulusay lebih banyak jenisnya. Persamaan yang dihasil dari pengujian pada penelitian mereka, menunjukkan regresi linear yang signifikan secara statistik yaitu 0.90 dengan tingkat kepercayaan 95% antara UCS dan BPIc, dimana:
UCS = 5.1BPIc ... (3.1) Keterangan:
UCS = nilai kuat tekan uniaksial (MPa)
BPIc = nilai kuat tekan block punch yang dikoreksi (MPa) 2. Prediksi UCS menggunakan nilai point load
Nilai-nilai Is(50) yang diperoleh dari 23 jenis batuan yang digunakan dalam penelitian Sulukcu dan Ulusay menghasilkan persamaan untuk memprediksi nilai UCS menggunakan nilai point load dan menghasilkan error dengan persentase 40%, dengan nilai regresi linear (R=0.83) yaitu:
UCS = 15.31Is(50) ... (3.2) Keterangan:
UCS = nilai kuat tekan uniaksial (MPa)
Is(50) = nilai kuat tekan point load (MPa)
Setelah dihitung nilai UCS batuan, maka data tersebut akan dimasukkan keklasifikasi RMR. Dari nilai RMR ini nantinya akan dihitung berapa nilai FK pada lereng BMK 35.
3.6 Kerangka Metodologi
Langkah-langkah yang dilakukan penulis dalam melakukan penelitian ini adalah sebagai berikut:
Data Sekunder 1. Peta geologi
2. Peta topografi
3. Literatur-literatur yang berhubungan dengan alat block punch index (BPI) dan rumus-rumus untuk menghitung BPI
Data Primer Sampel batuan, berupa:
a. Siltstone (5 sampel) b. Sandstone (5 sampel)
Analisis Metode Pengujian Block Punch Index (BPI) dan Metode Point Load Index (PLI) untuk Memprediksi Nilai Kuat Tekan
Uniaxial Compressive Strength (UCS)
Identifikasi Masalah
1. Pengujian UCS memakan waktu lama dan biaya yang mahal.
2. Belum adanya alat uji kuat tekan untuk sampel yang bidang perlapisannya tipis.
A
Tujuan Penelitian
1. Merancang alat uji kuat tekan Block Punch Index (BPI).
2. Menganalisa pengaruh nilai kuat tekan Block Punch Index (BPI) dan point load index dalam memprediksi nilai UCS.
Pengumpulan Data
Gambar 3.4 Diagram Alir Penelitian
Pengolahan Data 1. Rancang bangun alat BPI
2. Prediksi nilai UCS dengan kuat tekan Block Punch Index (BPI) dengan Point Load Index (PLI
Hasil
1. Alat kuat tekan Block Punch Index (BPI)
2. Mengetahui pengaruh nilai kuat tekan Block Punch Index (BPI) dan point load index dalam memprediksi nilai UCS.
Analisis Data
Analisa prediksi nilai UCS dengan kuat tekan Block Punch Index (BPI) dengan Point Load Index (PLI
A
57
Data-data yang didapatkan pada saat penelitian yang dilakukan di CV.
Bara Mitra Kencana adalah:
4.1.1 Pengambilan Sampel Batuan
Sampel batuan yang digunakan pada penilitian ini yaitu berupa batupasir dan batulanau. Kedua sampel batuan ini diambil di sekitar lereng BMK 35.
Pemilihan sampel berupa batupasir dan batulanau dikarenakan kedua batuan ini merupakan batuan penyusun lereng di sekitar lubang BMK 35. Sampel batuan yang diambil bervariasi ukurannya, mulai dari sampel berukuran hand speciment Gambar 4.1.
Gambar 4.1 Sampel Batupasir dan Batulanau
Kedua sampel batuan ini nantinya akan dipotong dan dibentuk sesuai dengan standar masing-masing pengujian, baik pengujian BPI maupun pengujian PLI. Untuk preparasi sampel nantinya akan dijelaskan pada sub-bab pengolahan
batulanau
batupasir
data. Sampel batuan ini akan digunakan untuk pembobotan kuat tekan batuan utuh, yang mana kuat tekan batuan utuh merupakan salah satu parameter RMR.
4.1.2 Pengukuran Data Kekar
Pengambilan data kekar dilakukan di sekitar lereng lubang BMK 35, adapun data kekar yang diambil adalah:
1. Jumlah Kekar Per Meter
Scanline yang digunakan pada pengambilan data kekar ini adalah 10 meter. Pengukuran scanline menggunakan meteran sepanjang 10m. Jumlah kekar ini digunakan untuk menghitung nilai RQD batuan. Jumlah kekar per meter yang didapat dari pengukuran di lapangan dapat dilihat pada Tabel 4.1.
Tabel 4.1 Jumlah Kekar
Panjang Scanline (m) Jumlah kekar
1 1
Jarak kekar diukur menggunakan meteran. Jarak kekar hasil pegukuran dapat dilihat pada Tabel 4.2.
Tabel 4.2
Lanjutan Tabel 4.2
3. Panjang Kekar (Persistance)
Panjang kekar diukur menggunakan meteran. Panjang kekar hasil pegukuran dapat dilihat pada Tabel 4.3.
Tabel 4.3
4. Lebar Bukaan Kekar (Aperture)
Lebar bukaan kekar diukur menggunakan penggaris. Lebar bukaan kekar hasil pegukuran dapat dilihat pada Tabel 4.4.
Tabel 4.4
Lanjutan Tabel 4.4
5. Strike/dip Kekar
Strike/dip kekar diukur menggunakan aplikasi Pocket Transit. Strike/dip kekar hasil pegukuran dapat dilihat pada Tabel 4.5.
Tabel 4.5
4.2 Pengolahan Data
4.2.1 Rancang Bangun Alat BPI
Alat uji BPI yang digunakan untuk menguji sampel batupasir dan batulanau merupakan alat yang dirancang dan dibangun yang mengacu pada rancangan Sulukcu dan Ulusay. Komponen dan bahan yang digunakan dalam pembuatan alat BPI seperti; dongkrak kapasitas 15 ton, dial gauge, plat besi ketebalan 1 cm dan 1.5 cm, plat baja ketebalan 1.95 cm, besi padu diameter 2 cm, sambungan L dan baut. Untuk proses pembuatan alat dapat dilihat pada
pembahasan 3.5.1. Tampilan alat BPI hasil rancang bangun dapat dilihat pada Gambar 4.2 dan bagian-bagian alat BPI terlampir pada Lampiran I.
Gambar 4.2 Alat BPI Hasil Rancang Bangun
4.2.2 Pengujian Sampel Batuan
Sampel batuan yang diambil di lapangan akan dipreparasi sesuai dengan standar pengujian BPI dan PLI. Untuk sampel BPI, diameter sampel yang digunakan adalah 50 mm dengan ketebalan 10 mm. Sedangkan untuk sampel PLI, digunakan sampel batuan yang tidak beraturan yang disesuaikan dengan standar pengujian PLI. Standar pengujian BPI dapat dilihat pada Gambar 2.7.
Untuk preparasi sampel BPI dan PLI dilakukan dengan bantuan mesin pemotong batu dan gerinda yang menggunakan tenaga listrik. Adapun peralatan yang digunakan untuk preparasi sampel dapat dilihat pada Gambar 4.3.
Gambar 4.3 Alat Pemotong Batu dan Gerinda Listrik
Hasil preparasi sampel batupasir dan batulanau menggunakan alat pemotong batu dan gerinda untuk sampel BPI yang berbentuk bulat dengan diameter 50mm dan ketebalan 10mm sesuai dengan rekomendasi Sulukcu dan Ulusay (2001) dapat dilihat pada Gambar 4.4.
Gambar 4.4 Hasil Preparasi Sampel Batuan untuk Uji BPI
Sedangkan untuk sampel pengujian PLI berbentuk tidak beraturan dengan syarat D/W = 1.0-1.4 dapat dilihat pada Gambar 4.5.
Gambar 4.5 Hasil Preparasi Sampel Batuan untuk Uji PLI
Setelah dilakukan preparasi terhadap kedua jenis batuan untuk pengujian, maka selanjutnya batuan tersebut akan diuji di laboratium STTIND Padang. Hasil dari pengujian sampel batupasir dan batulanau dapat dilihat pada Gambar 4.6.
Gambar 4.6 Hasil Pengujian Sampel BPI
Data-data pengukuran ukuran sampel batuan dan nilai F (beban runtuh) pengujian BPI tertera pada Tabel 4.6.
Tabel 4.6
Ukuran Sampel Batuan Pengujian BPI
Jenis Batuan Ukuran Sampel F
(kg) Diameter (cm) Ketebalan (cm)
Batupasir 1 5.02 1.01 18
Batupasir 2 5.05 1.002 15
Batupasir 3 5.102 1.002 13
Batupasir 4 5.12 1.001 20
Lanjutan Tabel 4.6 ukuran sampelnya tertera pada Tabel 4.7.
Tabel 4.7
Ukuran Sampel Batuan untuk Pengujian PLI
Jenis Batuan
4.2.3 Prediksi Nilai UCS Menggunakan Nilai BPI dan PLI
Data hasil pengujian batupasir dan batulanau yang telah diuji menggunakan alat BPI dan PLI kemudian dihitung nilai BPI dan PLI dari masing-masing batuan.
1. Prediksi Nilai UCS Menggunakan Nilai BPI
Nilai BPI dapat dihitung menggunakan persamaan 2.10 dan prediksi nilai UCS masing-masing batuan dapat dihitung menggunakan persamaan 3.1.
Parameter dan hasil perhitungan nilai BPI tertera pada Tabel 4.8.
Tabel 4.8
Prediksi Nilai UCS dari Perhitungan Nilai BPI
Kode diketahui bahwasannya nilai UCS rata-rata untuk batupasir sebesar 0.8111 MPa dan nilai UCS rata-rata untuk batulanau sebesar 1.2675 MPa.
2. Prediksi Nilai UCS Menggunakan Nilai PLI
Nilai BPI dapat dihitung menggunakan persamaan 2.3 dan prediksi nilai UCS masing-masing batuan dapat dihitung menggunakan persamaan 3.2.
Parameter dan hasil perhitungan nilai BPI tertera pada Tabel 4.9.
Tabel 4.9
Prediksi Nilai UCS dari Perhitungan Nilai PLI
Kode
Lanjutan Tabel 4.9
BL3 3.6 2.3 2.35 3.795 22 0.3061 0.0508 0.7777
BL4 3.4 2.4 2.5 3.61 13 0.2983 0.0328 0.5022
BL5 3.6 2.55 2.6 3.66 18 0.3061 0.0416 0.6369
Dari pengujian PLI untuk kedua sampel berupa batulanau dan batupasir diketahui bahwasannya nilai UCS rata-rata untuk batupasir sebesar 0.8463 MPa dan nilai UCS rata-rata untuk batulanau sebesar 0.7386 MPa
4.2.4 Pengolahan Data kekar
Pengolahan data kekar dalam penelitian ini menggunakan klasifikasi massa batuan dari Bieniawski yang dikenal dengan Rock Mass Rating System (RMR) ataupun Geomechanics Classification. Parameter RMR hasil pengolahan data kekar:
1. Kuat Tekan Batuan Utuh
Dari pengujian antara BPI dan PLI untuk batupasir dan batulanau, didapatkan nilai kuat tekan yang berbeda. Dari kedua pengujian itu, nilai UCS yang digunakan yaitu nilai hasil prediksi BPI, dimana untuk kuat tekan yang dijadikan parameter yaitu nilai kuat tekan batulanau. Nilai rata-rata kuat tekan batulanau 1.09336 MPa. Rating untuk nilai kuat tekan batuan utuh berdasarkan Tabel yang disarankan oleh Bieniawski yaitu 1.
Tabel 4.10
Rating Strength of Intact Rock Material
Qualitative Description
Compressive Strength (MPa)
Point Load
Strength (MPa) Rating
Extremely strong* >250 8 15
Very strong 100-250 4-8 12
Strong 50-100 2-4 7
Medium strong* 25-50 1-2 4
Lanjutan Tabel 4.10
Weak 5-25 Use of UCS is
preffered 2
Very weak 1-5 -do- 1
Extremely weak <1 -do- 0
2. Rock Quality Design (RQD)
Karena data bor inti tidak tersedia dan kekar yang digunakan menggunakan pengukuran scanline maka perhitungan RQD-nya menggunakan metode perhitungan tidak langsung, sesuai dengan persamaan 2.20. Rating untuk nilai RQD menurut Bieniawski adalah 17.
Tabel 4.11
Nilai RQD untuk Scanline 10 meter
Panjang
Pembobotan nilai RQD dapat dilihat pada Tabel 4.12.
Tabel 4.12
Rating Rock Quality Designation (RQD)
RQD (%) Kualitas Batuan Rating
<25 Sangat jelek (very poor) 3
25-50 Jelek (poor) 8
50-75 Sedang (fair) 13
75-90 Baik (good) 17
90-100 Sangat Baik (excellent) 20
3. Jarak Diskontinuitas
Jarak kekar pada pengukuran scanline sepanjang 10 m sebanyak 10 data, dengan total jarak diskontinuitas 905 cm. Jarak diskontinuitas dapat dihitung menggunakan persamaan 2.16. Bobot untuk spasi diskontinuitas menurut Bieniawski adalah 15.
Tabel 4.13
Rating Spacing of Discontinuities
Deskripsi Spasi diskontinuitas (m)
Sangat rapat (very close) <0.006 5
4. Kondisi Diskontinuitas
Kondisi diskontinuitas ada beberapa parameter yang harus dihitung atau diteliti. Parameter kondisi diskontinuitas adalah sebagai berikut:
a. Panjang Diskontinuitas
Jumlah data untuk panjang kekar pada scanline 10 m sebanyak 11 data dengan total panjang kekar 14.27 m. Panjang kekar dapat dihitung menggunakan persamaan 2.17.
b. Lebar Bukaan Kekar (aperture)
Jumlah data untuk lebar bukaan kekar pada scanline 10 m sebanyak 11 data dengan total panjang kekar 46 mm. Lebar bukaan kekar dapat dihitung menggunakan persamaan 2.18.
Parameter lain dan bobot dari setiap kondisi bidang diskontinuitas dapat dilihat pada Tabel 4.14.
Tabel 4.14
Kekasaran diskontinuitas (roughness)
Sangat
kasar Kasar Sedikit
kasar Halus Slickensided
6 5 3 1 0 termasuk kategori kering. Bobot untuk kondisi air tanah kering menurut Bieniawski yaitu sebesar 15.
Tabel 4.15
Rating Kondisi Air Tanah
Kondisi Umum Kering Debit air tiap 10m
panjang
6. Orientasi Diskontinuitas
Data strike/dip hasil pengukuran dilapangan dapat dilihat pada Tabel 4.5 dan untuk data tersebut dianalisa menggunakan diagram Rosette pada software Streonet, dengan hasil pengolahan seperti Gambar 4.7 di bawah ini:
Gambar 4.7 Analisa Data Menggunakan Software Streonet
Gambar 4.7 menjelaskan bahwasannya kekar dominan berada diantara sudut 230-260 yang dikategorikan sedang. Pengaruh orientasi kekar dalam pembuatan terowongan dan penggalian dapat dilihat pada Tabel 4.16.
Tabel 4.16
Peubah Bobot Orientasi Kekar
Jurus &
Total semua parameter RMR disajikan pada Tabel 4.17 Sedang
Tabel 4.17
Rating Design Parameters and Engineering Properties of Rock Mass
Profil Massa Batuan Deskripsi
Rating 100-81 80-61 60-41 40-21 20-0
Kelas massa batuan Sangat
baik Baik Sedang Jelek Sangat Jelek
Kohesi >400kPa 300-400 kPa Keruntuhan Tidak ada Sedikit
blok
Kadang-kadang Sistematis Koreksi penting
Penggalian ulang
Dari Tabel 4.18 diketahui bahwa kelas massa batuan untuk bidang diskontinuitas yang di ukur yaitu termasuk kategori kelas massa batuan sedang dengan nilai kohesi antara 200-300 KPa, sudut geser dalam 25-35 dengan kondisi
agak stabil dan keruntuhan yang mungkin terjadi yaitu berupa rekahan dan ada beberapa yang membaji.
4.2.5 Analisa Kestabilan Lereng BMK 35
Analisa kestabilan lereng BMK 35 menggunakan metode grafik, dimana metode yang digunakan merupakan metode yang diperkenalkan oleh Hoek dan Bray (1981). Data-data yang diperlukan untuk menghitung kestabilan lereng menurut Hoek dan Bray adalah:
1. Kondisi air tanah pada BMK 35 adalah kering, sehingga diagram yang dipakai yaitu diagram nomor 1 (Gambar 2.15)
2. Nilai kohesi (c) 250 KN/m2 dan sudut geser dalam () 30 yang didapat dari hasil pembobotan RMR.
3. Untuk tinggi lereng (H) 22m didapat dari pengukuran dilapangan menggunakan GPS (pengurangan elevasi pada kompas), sedangkan untuk nilai bobot isi () 20.055 KN/m3 didapat dari pengujian sifat fisik batuan (Lampiran IV).
Untuk perhitungan nilai FK dari lereng BMK 35 dapat dilihat pada Gambar 4.8, dimana diagram yang digunakan yaitu diagram nomor 1.
Gambar 4.8 Analisis Nilai FK Menggunakan Grafik Hoek dan Bray (1981) Tahapan perhitungan nilai FK:
a. Kondisi lereng benar-benar kering, maka grafik yang digunakana grafik nomor 1. = 20.055 KN/m3, H = 22m, = 30
Maka, 𝑐
𝐻𝑡𝑎𝑛= 250 KN /m2
20.055 KN /m3𝑥 22 m 𝑥 𝑡𝑎𝑛 (30)= 0.98
b. Perpotongan garis 0.98 dengan kurva sudut kemiringan lereng (75) adalah 0.212, maka: 𝑐
𝐻𝐹𝑆= 0.212, maka : FS= 250 KN /m2
20.055 KN /m3𝑥 22 m 𝑥 0.212= 2.67 c. Perpotongan garis 0.98 dengan 𝑡𝑎𝑛𝐹𝑆 adalah 0.22,
maka: 𝑡𝑎𝑛
𝐹𝑆 = 0.22, maka : FS= tan (30)
0.22 = 2.62
Dari analisa kestabilan lereng menggunakan metode grafik Hoek dan Bray (1981) diketahui bahwasannya nilai FK untuk lereng BMK 35 kisaran 2.62 – 2.67 dan lereng dengan FK > 1 dinyatakan aman.
74
Bara Mitra kencana pada lokasi sekitar lereng BMK 35 didapatkan data berupa nilai kuat tekan BPI dan PLI. Pengujian kedua sampel batuan menggunakan alat BPI dan PLI. Nilai kuat tekan BPI dan PLI ini digunakan untuk memprediksi nilai UCS, dimana nilai UCS ini dapat digunakan untuk klasifikasi massa batuan.
5.1 Analisa Prediksi Nilai UCS Menggunakan Nilai BPI dan PLI
Pengujian sampel batupasir dan batulanau menggunakan alat uji BPI dan PLI dilakukan untuk mengetahui berapa nilai tekanan batuan, yang kemudian nilai ini digunakan untuk menghitung nilai BPI dan PLI. Nilai BPI dan PLI kemudian digunakan untuk memprediksi nilai UCS dari sampel batupasir dan batulanau.
1. Analisa Prediksi Nilai UCS Menggunakan Nilai BPI a. Analisa Prediksi UCS Menggunakan Nilai BPI Batupasir
Gambar 5.1 Prediksi UCS Menggunakan Nilai BPI Batupasir
y = 5.099x
Berdasarkan gambar 5.1 dapat diketahui perbandingan antara UCS dan BPI batupasir menghasilkan persamaan y = 5.099x, dimana y merupakan nilai UCS dan x merupakan nilai BPI batupasir. Nilai regresi (R2) yang dihasilkan dari persamaan ini yaitu 1, artinya perubahan nilai UCS sangat dipengaruhi oleh variabel BPI. Persamaan y = 5.099x hanya berlaku untuk batupasir dan persamaan ini berlaku hanya pada rentangan BPI 0.1303 MPa – 0.1999 MPa.
b. Analisa Prediksi UCS Menggunakan Nilai BPI Batulanau
b. Analisa Prediksi UCS Menggunakan Nilai BPI Batulanau